전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

전기공사산업기사 2020-06-06 필기 기출문제 해설

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전기공사산업기사
(2020-06-06 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 회전축에 대한 관성모멘트가 150 kg·m2인 회전체의 플라이휠 효과(GD2)는 몇 kg·m2인가?

  1. 450
  2. 600
  3. 900
  4. 1000
(정답률: 69%)
  • 회전체의 관성모멘트와 플라이휠 효과 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    $$J = \frac{GD^{2}}{4}$$
    $$150 = \frac{GD^{2}}{4}$$
    $$GD^{2} = 600$$
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2. 전기철도의 교류 급전방식 중 AT 급전방식은 어떤 변압기를 사용하여 급전하는 방식을 말하는가?

  1. 단권변압기
  2. 흡상변압기
  3. 스코트변압기
  4. 3권선변압기
(정답률: 64%)
  • AT 급전방식은 단권변압기(Auto Transformer)를 사용하여 전압 강하를 감소시키는 교류 급전 방식입니다.

    오답 노트
    흡상변압기: BT 급전방식으로 통신선 유도장해 경감 목적
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3. 오픈루프 제어계와 비교하여 폐루프 제어계를 구성하기 위해 반드시 필요한 장치는?

  1. 응답속도를 빠르게 하는 장치
  2. 안정도를 좋게 하는 장치
  3. 입·출력 비교장치
  4. 고주파 발생장치
(정답률: 74%)
  • 폐루프 제어계는 출력값을 다시 입력측으로 되돌려 기준 입력과 비교하는 피드백(Feedback) 과정이 필수적이므로, 이를 위한 입·출력 비교장치가 반드시 필요합니다.
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4. 시속 45km/h의 열차가 곡률 반지름 1000m인 곡선궤도를 주행할 때 고도(cant)는 약 몇 mm 인가? (단, 궤간은 1067 mm 이다.)

  1. 10
  2. 13
  3. 17
  4. 20
(정답률: 65%)
  • 열차가 곡선궤도를 주행할 때 원심력에 의해 발생하는 전복 위험을 방지하기 위해 설치하는 고도(cant)를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{G V^{2}}{127 R}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{1067 \times 45^{2}}{127 \times 1000}$
    ③ [최종 결과] $h = 17.01$
  • 고도 = GV² / 127R = 1067x45² / 127x1000 = 17.01
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5. 다음 중 유도가열은 어떤 것을 이용한 것인가?

  1. 복사열
  2. 아크열
  3. 와전류손
  4. 유전체손
(정답률: 66%)
  • 유도가열은 도체에 교번 자계를 걸어주었을 때 도체 내부에 발생하는 와전류손(Eddy Current Loss)에 의한 줄열을 이용하여 가열하는 방식입니다.
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6. 전동기 운전 시 발생하는 진동 중 전자력적인 원인에 의한 것은?

  1. 회전자의 정적 및 동적 불균형
  2. 베어링의 불균형
  3. 상대기계와의 연결 불량 및 설치 불량
  4. 회전 시 공극의 변동
(정답률: 63%)
  • 전동기 진동의 원인은 크게 기계적 원인과 전자력적 원인으로 나뉩니다. 회전 시 공극의 변동은 자기적 불평형으로 인해 발생하는 대표적인 전자력적 원인입니다.

    오답 노트
    회전자의 불균형, 베어링 불균형, 설치 불량: 모두 기계적 원인에 해당합니다.
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7. 점광원으로부터 원뿔의 밑면까지의 거리가 4m이고, 밑면의 반경이 3m인 원형면의 평균조도가 100 lx라면, 이 점광원의 평균 광도(cd)는?

  1. 225
  2. 250
  3. 2250
  4. 2500
(정답률: 57%)
  • 원뿔 형태의 조명에서 평균 광도를 구하는 공식과 기하학적 관계를 이용합니다. 밑면 반경 $3\text{m}$, 높이 $4\text{m}$이므로 빗변은 $5\text{m}$이며, $\cos\theta = \frac{4}{5}$입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E \times r^2}{2(1 - \cos\theta)}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100 \times 3^2}{2(1 - \frac{4}{5})}$
    ③ [최종 결과] $I = 2250 \text{ cd}$
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8. 다음 중 적외선의 기능은?

  1. 살균작용
  2. 온열작용
  3. 발광작용
  4. 표백작용
(정답률: 62%)
  • 적외선은 파장이 길어 물체에 흡수될 때 열을 발생시키는 온열작용을 합니다.

    오답 노트
    살균작용, 표백작용: 자외선의 특징
  • 적외선 = 빨간색 밖 선 = 온열작용
    자외선 = 보라색 밖 선 = 살균작용
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9. 다음 중 전기 화학 당량의 단위는?

  1. C/g
  2. g/C
  3. g/k
  4. Ω/m
(정답률: 63%)
  • 전기 화학 당량은 단위 전기량당 석출되는 물질의 질량을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $k = \frac{w}{q}$ (화학당량 = 석출량 / 전기량)
    ② [숫자 대입] $k = \frac{\text{g}}{\text{C}}$
    ③ [최종 결과] $\text{g/C}$
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10. 제너다이오드에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정전압 소자이다.
  2. 전압 조정기에 사용된다.
  3. 인가되는 전압의 크기에 따라 전류방향이 달라진다.
  4. 제너 항복이 발생되면 전압은 거의 일정하게 유지되나 전류는 급격하게 증가한다.
(정답률: 65%)
  • 제너다이오드는 역방향 항복 전압을 이용하여 전압을 일정하게 유지하는 정전압 소자로, 주로 전압 조정기에 사용됩니다. 제너 항복이 발생하면 전압은 거의 일정하게 유지되지만 전류는 급격히 증가하는 특성을 가집니다. 다이오드는 기본적으로 한쪽 방향으로만 전류를 흘리는 성질이 있으므로, 인가되는 전압의 크기에 따라 전류 방향이 달라진다는 설명은 틀린 것입니다.
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11. 반도체 소자의 종류 중에서 게이트에 의한 턴온을 이용하지 않는 소자는?

  1. SSS
  2. SCR
  3. GTO
  4. SCS
(정답률: 55%)
  • SSS(Static Switch)는 게이트 단자가 없는 2단자 소자로, 게이트에 의한 턴온 제어를 하지 않습니다.

    오답 노트
    SCR, GTO, SCS: 모두 게이트 단자를 통해 소자를 턴온시키는 제어 가능 소자입니다.
  • SSS = 2단자
    SCS = 4단자 = 게이트 있음,쌍방향 제어 가능한 PNPN 구조
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12. 다음 중 열전대의 조합이 아닌 것은?

  1. 크롬 - 콘스탄탄
  2. 구리 - 콘스탄탄
  3. 철 - 콘스탄탄
  4. 크로멜 – 알루멜
(정답률: 63%)
  • 열전대는 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하여 온도 차에 의한 기전력을 이용하는 소자입니다. 대표적인 조합으로는 구리-콘스탄탄, 철-콘스탄탄, 크로멜-알루멜 등이 있으며, 크롬-콘스탄탄은 표준적인 열전대 조합이 아닙니다.
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13. 방전용접 중 불활성 가스용접에 쓰이는 불활성 가스는?

  1. 아르곤
  2. 수소
  3. 산소
  4. 질소
(정답률: 72%)
  • 불활성 가스 아크 용접은 용접부의 산화 방지를 위해 화학적으로 반응하지 않는 불활성 가스를 사용합니다. 대표적으로 아르곤($Ar$)이나 헬륨($He$) 가스를 사용하며, 주로 알루미늄, 마그네슘, 스테인리스강 용접에 활용됩니다.
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14. 금속을 양극으로 하고 음극은 불용성의 탄소 전극을 사용한 다음, 전기 분해하면 금속 표면의 돌기 부분이 다른 표면 부분에 비해 선택적으로 용해되어 평활하게 되는 것은?

  1. 전주
  2. 전기 도금
  3. 전해 정련
  4. 전해 연마
(정답률: 56%)
  • 전해 연마는 금속 표면의 돌기 부분을 선택적으로 전기분해하여 용해시킴으로써 표면을 매끄럽게 만드는 공정입니다.
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15. 기계적 변위를 제어량으로 하는 기기로서 추적용 레이더 등에 응용되는 것은?

  1. 서보기구
  2. 자동 조정
  3. 프로세스 제어
  4. 프로그램 제어
(정답률: 66%)
  • 서보기구는 위치, 방위, 각도와 같은 기계적 변위를 제어량으로 하여 추종하는 제어 방식으로, 추적용 레이더 등에 응용됩니다.
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16. 전기회로와 열회로의 대응관계로 틀린 것은?

  1. 전류 - 열류
  2. 전압 - 열량
  3. 도전율 - 열전도율
  4. 정전용량 – 열용량
(정답률: 72%)
  • 전기회로의 전압은 열회로에서 온도차에 대응합니다.

    오답 노트
    전압 - 온도차
  • 전압 = 온도차가 더 납득가능
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17. 가로조명, 도로조명 등에 사용되는 저압 나트륨등의 설명으로 틀린 것은?

  1. 효율은 높고 연색성은 나쁘다.
  2. 등황색의 단일 광색이다.
  3. 냉음극이 설치된 발광관과 외관으로 되어 있다.
  4. 나트륨의 포화 증기압은 0.004 mmHg 이다.
(정답률: 61%)
  • 저압 나트륨등은 냉음극이 아니라 열음극이 설치된 발광관과 외관으로 구성되어 있습니다.
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18. 광질과 특색이 고휘도이고 배광제어가 용이하며 흑화가 거의 일어나지 않는 램프는?

  1. 수은램프
  2. 형광램프
  3. 크세논램프
  4. 할로겐램프
(정답률: 72%)
  • 할로겐램프는 고휘도 광질과 특색을 가지며, 배광제어가 용이하고 흑화 현상이 거의 일어나지 않는 것이 특징입니다.
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19. 목재의 건조, 베니어판 등의 합판에서의 접착 건조, 약품의 건조 등에 적합한 전기 건조 방식은?

  1. 아크 건조
  2. 고주파 건조
  3. 적외선 건조
  4. 자외선 건조
(정답률: 54%)
  • 고주파 건조는 고주파 전자기파를 이용하여 물체 내부의 수분을 직접 가열·증발시키므로 목재의 건조, 합판의 접착 건조, 약품 건조 등에 매우 적합합니다.
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20. 반사율 70%의 완전확산성 종이를 100lx의 조도로 비추었을 때 종이의 휘도(cd/m2)는 약 얼마인가?

  1. 50
  2. 45
  3. 32
  4. 22
(정답률: 40%)
  • 완전확산면의 휘도는 조도에 반사율을 곱한 값을 $\pi$로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{\rho E}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{0.7 \times 100}{3.14}$
    ③ [최종 결과] $B = 22.29$
  • 조도 x 반사율 / π
    =100 x 0.7 / 3.14
    =22.29
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2과목: 전력공학

21. 주상 변압기의 2차 측 접지는 어느 것에 대한 보호를 목적으로 하는가?

  1. 1차 측의 단락
  2. 2차 측의 단락
  3. 2차 측의 전압강하
  4. 1차 측과 2차 측의 혼촉
(정답률: 51%)
  • 주상 변압기의 2차 측 접지는 1차 측과 2차 측이 서로 닿는 혼촉 사고가 발생했을 때, 2차 측 전압이 고전압으로 상승하는 것을 방지하여 인명과 설비를 보호하기 위한 목적입니다.
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22. 송전선로에서 역섬락을 방지하는 가장 유효한 방법은?

  1. 피뢰기를 설치한다.
  2. 가공지선을 설치한다.
  3. 소호각을 설치한다.
  4. 탑각 접지저항을 작게 한다.
(정답률: 59%)
  • 역섬락은 탑각 접지저항이 커서 지락 사고 시 탑각 전위가 상승하여 가공지선에서 전선으로 방전되는 현상입니다. 따라서 탑각 접지저항을 작게 하여 전위 상승을 억제하는 것이 가장 유효한 방지책입니다.
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23. 전압이 일정값 이하로 되었을 때 동작하는 것으로서 단락 시 고장 검출용으로도 사용되는 계전기는?

  1. OVR
  2. OVGR
  3. NSR
  4. UVR
(정답률: 60%)
  • UVR(부족전압계전기)은 설정된 전압보다 낮은 전압이 되었을 때 동작하며, 단락 사고 시 전압이 급격히 강하하는 특성을 이용하여 고장을 검출합니다.
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24. 가공전선을 단도체식으로 하는 것보다 같은 단면적의 복도체식으로 하였을 경우에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 전선의 인덕턴스가 감소된다.
  2. 전선의 정전용량이 감소된다.
  3. 코로나 발생률이 적어진다.
  4. 송전용량이 증가한다.
(정답률: 53%)
  • 복도체 방식을 채택하면 전선의 등가 반지름이 증가하여 전선 사이의 정전용량은 오히려 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    인덕턴스 감소: 등가 반지름 증가로 인해 감소함
    코로나 발생률: 전선 표면 전계 강도가 낮아져 감소함
    송전용량: 전압 강하 감소 및 안정도 향상으로 증가함
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25. 100MVA의 3상 변압기 2뱅크를 가지고 있는 배전용 2차 측의 배전선에 시설할 차단기 용량(MVA)은? (단, 변압기는 병렬로 운전되며, 각각의 %Z는 20%이고, 전원의 임피던스는 무시한다.)

  1. 1000
  2. 2000
  3. 3000
  4. 4000
(정답률: 36%)
  • 변압기 1대당 차단 용량을 구한 뒤, 병렬 운전 중인 뱅크 수를 곱하여 전체 차단기 용량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{s} = \frac{100}{\%Z} \times P_{n}$
    ② [숫자 대입] $P_{s} = \frac{100}{20} \times 100 \times 2$
    ③ [최종 결과] $P_{s} = 1000$ MVA
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26. 발전기나 변압기의 내부고장 검출로 주로 사용되는 계전기는?

  1. 역상계전기
  2. 과전압계전기
  3. 과전류계전기
  4. 비율차동계전기
(정답률: 64%)
  • 비율차동계전기는 기기의 유입 전류와 유출 전류의 차이를 검출하여 내부 고장 여부를 판단하므로, 발전기나 변압기의 내부 고장 보호용으로 주로 사용됩니다.
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27. 단락전류를 제한하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 한류리액터
  2. 사이리스터
  3. 현수애자
  4. 직렬콘덴서
(정답률: 58%)
  • 한류리액터는 회로에 직렬로 삽입하여 임피던스를 증가시킴으로써, 사고 발생 시 흐르는 단락전류를 억제하고 제한하는 역할을 합니다.
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28. 연가의 효과로 볼 수 없는 것은?

  1. 선로 정수의 평형
  2. 대지 정전용량의 감소
  3. 통신선의 유도 장해의 감소
  4. 직렬 공진의 방지
(정답률: 52%)
  • 연가는 전선의 배치를 바꾸어 선로 정수를 평형하게 하고 통신선 유도 장해를 줄이며 직렬 공진을 방지하는 효과가 있습니다. 하지만 대지 정전용량을 감소시키려면 전선의 높이를 높여야 하며, 연가는 높이에 영향을 주지 않으므로 대지 정전용량 감소 효과는 없습니다.
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29. 교류 송전방식과 직류 송전방식을 비교할 때 교류 송전방식의 장점에 해당되는 것은?

  1. 전압의 승압, 강압 변경이 용이하다.
  2. 절연계급을 낮출 수 있다.
  3. 송전효율이 좋다.
  4. 안정도가 좋다.
(정답률: 57%)
  • 교류 송전방식은 변압기를 사용하여 전압의 승압과 강압을 매우 쉽고 효율적으로 변경할 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다.

    오답 노트
    절연계급/송전효율/안정도: 일반적으로 직류 송전방식이 교류보다 유리한 특성들임
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30. 어느 변전설비의 역률을 60%에서 80%로 개선하는데 2800 kVA의 전력용 커패시터가 필요하였다. 이 변전설비의 용량은 몇 kW 인가?

  1. 4800
  2. 5000
  3. 5400
  4. 5800
(정답률: 45%)
  • 역률 개선을 위해 필요한 커패시터 용량과 설비 용량 사이의 관계식을 이용하여 유효전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{Q_{C}}{\tan \theta_{1} - \tan \theta_{2}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{2800}{\frac{\sqrt{1-0.6^{2}}}{0.6} - \frac{\sqrt{1-0.8^{2}}}{0.8}}$
    ③ [최종 결과] $P = 4800$ kW
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31. 전력계통의 경부하시나 또는 다른 발전소의 발전전력에 여유가 있을 때, 이 잉여전력을 이용하여 전동기로 펌프를 돌려서 물을 상부의 저수지에 저장하였다가 필요에 따라 이 물을 이용해서 발전하는 발전소는?

  1. 조력발전소
  2. 양수식발전소
  3. 유역변경식발전소
  4. 수로식발전소
(정답률: 61%)
  • 전력 수요가 적은 경부하시에 잉여 전력을 이용해 물을 상부 저수지로 펌핑하여 저장했다가, 전력 수요가 많을 때 다시 발전하는 방식은 양수식발전소의 핵심 특징입니다.
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32. 반한시성 과전류계전기의 전류-시간 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 계전기 동작시간은 전류의 크기와 비례한다.
  2. 계전기 동작시간은 전류의 크기와 관계없이 일정하다.
  3. 계전기 동작시간은 전류의 크기와 반비례한다.
  4. 계전기 동작시간은 전류의 크기와 제곱에 비례한다.
(정답률: 53%)
  • 반한시성 과전류계전기는 유입되는 전류의 크기가 커질수록 동작 시간이 짧아지는 특성을 가집니다. 즉, 계전기 동작시간은 전류의 크기에 반비례하여 결정됩니다.
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33. 교류 단상 3선식 배전방식을 교류 단상 2선식에 비교하면?

  1. 전압강하가 크고, 효율이 낮다.
  2. 전압강하가 작고, 효율이 낮다.
  3. 전압강하가 작고, 효율이 높다.
  4. 전압강하가 크고, 효율이 높다.
(정답률: 55%)
  • 교류 단상 3선식은 단상 2선식에 비해 전압을 높여 송전할 수 있어 전류가 감소하므로, 전압강하가 작아지고 전력 손실이 줄어들어 효율이 높아집니다.
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34. 지상부하를 가진 3상 3선식 배전선로 또는 단거리 송전선로에서 선간 전압강하를 나타낸 식은? (단, I, R, X, θ는 각각 수전단 전류, 선로저항, 리액턴스 및 수전단 전류의 위상각이다.)

  1. I(Rcosθ + Xsinθ)
  2. 2I(Rcosθ + Xsinθ)
  3. √3I(Rcosθ + Xsinθ)
  4. 3I(Rcosθ + Xsinθ)
(정답률: 64%)
  • 3상 3선식 배전선로에서 선간 전압강하는 상전압 강하의 $\sqrt{3}$배로 나타납니다. 이때 상전압 강하는 전류와 임피던스의 전압강하 성분인 $R\cos\theta + X\sin\theta$의 곱으로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $e = \sqrt{3}I(R\cos\theta + X\sin\theta)$
    ② [숫자 대입] $e = \sqrt{3}I(R\cos\theta + X\sin\theta)$
    ③ [최종 결과] $e = \sqrt{3}I(R\cos\theta + X\sin\theta)$
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35. 배전선로의 전압을 √3배로 증가시키고 동일한 전력 손실률로 송전할 경우 송전전력을 몇 배로 증가되는가?

  1. √3
  2. 3/2
  3. 3
  4. 2√3
(정답률: 56%)
  • 송전전력 $P$는 전압 $V$의 제곱에 비례하고, 전력손실 $P_L$은 전압 $V$의 제곱에 반비례합니다. 동일한 전력 손실률을 유지하며 전압을 $\sqrt{3}$배 증가시키면, 송전전력은 전압의 제곱에 비례하여 증가합니다.
    ① [기본 공식] $P \propto V^2$
    ② [숫자 대입] $P' = (\sqrt{3})^2 P$
    ③ [최종 결과] $P' = 3P$
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36. 반동수차의 일종으로 주요부분은 러너, 안내날개, 스피드링 및 흡출관 등으로 되어 있으며 50~500m 정도의 중낙차 발전소에 사용되는 수차는?

  1. 카플란수차
  2. 프란시스수차
  3. 펠텐수차
  4. 튜블러수차
(정답률: 51%)
  • 프란시스수차는 러너, 안내날개, 스피드링, 흡출관으로 구성되며, $50 \sim 500\text{m}$ 정도의 중낙차 발전소에 주로 사용되는 대표적인 반동수차입니다.

    오답 노트
    카플란수차, 튜블러수차: 저낙차
    펠턴수차: 고낙차
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37. 단성 2선식 교류 배전선로가 있다. 전선의 1가닥 저항이 0.15Ω이고, 리액턴스는 0.25Ω이다. 부하는 순저항부하이고, 100V, 3kW이다. 급전점의 전압(V)은 약 얼마인가?

  1. 105
  2. 110
  3. 115
  4. 124
(정답률: 36%)
  • 부하가 순저항부하이므로 역률은 1이며, 전압강하는 리액턴스의 영향 없이 저항에 의한 전압강하만 고려하여 급전점 전압을 구합니다.
    ① [기본 공식] $V_{s} = V_{r} + 2 I R$
    ② [숫자 대입] $V_{s} = 100 + 2 \times \frac{3000}{100} \times 0.15$
    ③ [최종 결과] $V_{s} = 109$
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38. 열의 일당량에 해당하는 단위는?

  1. kcal/kg
  2. kg/cm3
  3. kcal/cm3
  4. kg·m/kcal
(정답률: 46%)
  • 열의 일당량은 일(Work)과 열(Heat) 사이의 환산 관계를 나타내는 값으로, 단위 일(kg·m)당 발생하는 열량(kcal)의 역수 또는 그 관계를 나타내는 kg·m/kcal 단위를 사용합니다.
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39. 페란티현상이 발생하는 원인은?

  1. 선로의 과도한 저항
  2. 선로의 정전용량
  3. 선로의 인덕턴스
  4. 선로의 급격한 전압강하
(정답률: 57%)
  • 페란티 현상은 무부하 또는 경부하 시 선로의 정전용량(C)으로 인해 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 말합니다.
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40. 다음 중 송·배전선로의 진동 방지대책에 사용되지 않는 기구는?

  1. 댐퍼
  2. 조임쇠
  3. 클램프
  4. 아머 로드
(정답률: 49%)
  • 송배전선로의 진동을 방지하기 위해 댐퍼, 클램프, 아머 로드 등을 사용하여 기계적 진동을 억제합니다. 조임쇠는 전선을 고정하는 일반적인 부품일 뿐, 진동 방지를 위한 특수 목적의 기구가 아닙니다.
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3과목: 전기기기

41. 동기기의 과도 안정도를 증가시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 속응 여자방식을 채용한다.
  2. 동기 탈조계전기를 사용한다.
  3. 동기화 리액턴스를 작게 한다.
  4. 회전자의 플라이휠 효과를 작게 한다.
(정답률: 49%)
  • 과도 안정도를 높이기 위해서는 회전자의 관성을 크게 하여 급격한 속도 변화를 억제해야 하므로, 플라이휠 효과를 크게 해야 합니다.

    오답 노트
    속응 여자방식 채용, 동기화 리액턴스 감소는 모두 안정도를 증가시키는 올바른 방법입니다.
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42. 8극, 유도기전력 100V, 전기자전류 200A인 직류발전기의 전기자권선을 증권에서 파권으로 변경했을 경우의 유도기전력과 전기자전류는?

  1. 100V, 200A
  2. 200V, 100A
  3. 400V, 50A
  4. 800V, 25A
(정답률: 46%)
  • 직류발전기에서 중권은 병렬 회로수($a$)가 극수($P$)와 같고, 파권은 항상 $a=2$입니다. 전압은 병렬 회로수에 반비례하고, 전류는 비례하는 특성을 이용합니다.
    ① [유도기전력 공식] $E = \frac{P\Phi Z N}{60a}$
    ② [숫자 대입] $E = 100 \times \frac{8}{2}$
    ③ [최종 결과] $E = 400\text{ V}$
    ① [전기자전류 공식] $I_a = I_{total} \times \frac{a}{P}$
    ② [숫자 대입] $I_a = 200 \times \frac{2}{8}$
    ③ [최종 결과] $I_a = 50\text{ A}$
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43. 3상 동기기의 제동권선을 사용하는 주 목적은?

  1. 출력이 증가한다.
  2. 효율이 증가한다.
  3. 역률을 개선한다.
  4. 난조를 방지한다.
(정답률: 60%)
  • 제동권선은 동기기의 운전 중 발생하는 진동인 난조를 방지하여 안정도를 높이는 것이 주 목적입니다.

    오답 노트
    동기전동기에서는 기동 토크를 발생시키는 역할을 수행합니다.
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44. 동기발전기의 단자 부근에서 단락이 발생되었을 때 단락전류에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 서서히 증가한다.
  2. 발전기는 즉시 정지한다.
  3. 일정한 큰 전류가 흐른다.
  4. 처음은 큰 전류가 흐르나 점차 감소한다.
(정답률: 53%)
  • 동기발전기 단락 시, 초기에는 과도 리액턴스가 매우 작아 매우 큰 단락전류가 흐르지만, 시간이 지남에 따라 리액턴스가 증가하며 전류는 점차 감소하게 됩니다.
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45. 전기자저항과 계자저항이 각각 0.8Ω인 직류 직권전동기가 회전수 200rpm, 전기자전류 30A 일 때 역기전력은 300V 이다. 이 전동기의 단자전압을 500V로 사용한다면 전기자전류가 위와 같은 30A로 될 때의 속도(rpm)는? (단, 전기자 반작용, 마찰손, 풍손 및 철손은 무시한다.)

  1. 200
  2. 301
  3. 452
  4. 500
(정답률: 38%)
  • 전기자전류가 일정할 때, 역기전력은 회전수에 비례합니다. 먼저 변경된 단자전압에서의 역기전력을 구한 뒤, 비례식을 통해 속도를 산출합니다.
    ① [역기전력 공식] $E = V - I_a(R_a + R_f)$
    ② [숫자 대입] $E = 500 - 30(0.8 + 0.8)$
    ③ [최종 결과] $E = 452\text{ V}$
    역기전력과 속도의 비례 관계를 이용하면 다음과 같습니다.
    ① [속도 공식] $N_2 = \frac{E_2}{E_1} \times N_1$
    ② [숫자 대입] $N_2 = \frac{452}{300} \times 200$
    ③ [최종 결과] $N_2 = 301.3\text{ rpm}$
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46. 수은 정류기에 있어서 정류기의 밸브작용이 상실되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 통호
  2. 실호
  3. 역호
  4. 점호
(정답률: 46%)
  • 수은 정류기에서 정류 작용(밸브 작용)이 상실되어 역방향으로 전류가 흐르는 현상을 역호라고 합니다.

    오답 노트
    실호: 아크가 소멸되는 현상
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47. 직류 분권전동기의 정격전압 220V, 정격전류 105A, 전기자저항 및 계자회로의 저항이 각각 0.1Ω 및 40Ω이다. 기동전류를 정격전류의 150%로 할 때의 기동저항은 약 몇 Ω 인가?

  1. 0.46
  2. 0.92
  3. 1.21
  4. 1.35
(정답률: 26%)
  • 기동 시 전체 회로의 저항을 계산하여 정격전류의 $150\%$가 흐르도록 하는 추가 기동저항을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{start} = I_{rated} \times 1.5$$
    $$I_{field} = \frac{V}{R_{field}}$$
    $$R_{total} = \frac{V}{I_{start} - I_{field}}$$
    $$R_{start} = R_{total} - R_{armature}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{start} = 105 \times 1.5 = 157.5$$
    $$I_{field} = \frac{220}{40} = 5.5$$
    $$R_{total} = \frac{220}{157.5 - 5.5} = 1.447$$
    $$R_{start} = 1.447 - 0.1 = 1.347$$
    ③ [최종 결과]
    $$R_{start} = 1.35$$
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48. 변압기의 임피던스와트와 임피던스전압을 구하는 시험은?

  1. 부하시험
  2. 단락시험
  3. 무부하시험
  4. 충격전압시험
(정답률: 46%)
  • 변압기의 2차측을 단락시킨 상태에서 전압을 인가하여 정격전류를 흘림으로써 임피던스 와트와 임피던스 전압을 측정하는 시험은 단락시험입니다.

    오답 노트
    무부하시험: 철손과 여자전류 측정
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49. 기동 시 정류자의 불꽃으로 라디오의 장해를 주며 단락장치의 고장이 일어나기 쉬운 전동기는?

  1. 직류 직권전동기
  2. 단상 직권전동기
  3. 반발기동형 단상유도전동기
  4. 셰이딩코일형 단상유도전동기
(정답률: 35%)
  • 반발기동형 단상유도전동기는 기동 시 정류자에서 발생하는 불꽃으로 인해 라디오 등의 통신 장해를 일으키기 쉽고, 단락장치의 고장 가능성이 높은 특징이 있습니다.
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50. SCR에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 증폭기능을 갖는 단방향성 3단자 소자이다.
  2. 제어기능을 갖는 양방향성 3단자 소자이다.
  3. 정류기능을 갖는 단방향성 3단자 소자이다.
  4. 스위칭기능을 갖는 양방향성 3단자 소자이다.
(정답률: 46%)
  • SCR(Silicon Controlled Rectifier)은 게이트 신호를 통해 전류의 흐름을 제어하는 정류기능을 가진 단방향성 3단자 소자입니다.

    오답 노트
    증폭기능: SCR은 스위칭 소자이며 증폭 소자가 아님
    양방향성: 한쪽 방향으로만 전류가 흐르는 단방향성 소자임
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51. 어떤 공장에 뒤진 역률 0.8인 부하가 있다. 이 선로에 동기조상기를 병렬로 결선해서 선로의 역률을 0.95로 개선하였다. 개선 후 전력의 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 피상전력과 유효전력은 감소한다.
  2. 피상전력과 무효전력은 감소한다.
  3. 피상전력은 감소하고 유효전력은 변화가 없다.
  4. 무효전력은 감소하고 유효전력은 변화가 없다.
(정답률: 39%)
  • 동기조상기를 이용한 역률 개선은 무효전력을 보상하여 피상전력을 감소시키는 것이 목적이며, 부하 자체의 유효전력은 변화하지 않습니다.

    오답 노트
    피상전력과 유효전력은 감소한다: 유효전력은 일정하게 유지되므로 틀린 설명입니다.
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52. 임피던스 강하가 5%인 변압기가 운전 중 단락되었을 때 그 단락전류는 정격전류의 몇 배인가?

  1. 20
  2. 25
  3. 30
  4. 35
(정답률: 50%)
  • 변압기의 단락전류는 퍼센트 임피던스의 역수에 100을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{s} = \frac{100}{Z}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{s} = \frac{100}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{s} = 20$$
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53. 변압기에서 1차 측의 여자 어드미턴스를 Y0라고 한다. 2차 측으로 환산한 여자 어드미턴스 Y0′을 옳게 표현한 식은? (단, 권수비를 a라고 한다.)

(정답률: 44%)
  • 변압기에서 임피던스는 권수비의 제곱에 비례하여 환산되지만, 어드미턴스는 임피던스의 역수이므로 권수비의 제곱에 비례하여 2차 측으로 환산됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Y_{0}' = a^{2} Y_{0}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Y_{0}' = a^{2} Y_{0}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{정답: } $$
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54. 3상 유도전동기의 전원주파수가 전압의 비가 일정하고 정격속도 이하로 속도를 제어하는 경우 전동기의 출력 P와 주파수 f와의 관계는?

  1. P ∝ f
  2. P ∝ 1/f
  3. P ∝ f2
  4. P는 f에 무관
(정답률: 52%)
  • 3상 유도전동기에서 전압과 주파수의 비가 일정($V/f = \text{constant}$)한 정전압-주파수 제어 시, 정격 속도 이하에서는 출력 $P$가 주파수 $f$에 비례하여 변화합니다.
    $$P \propto f$$
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55. 8극, 50kW, 3300V, 60Hz인 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립이 4%라고 한다. 이 전동기의 슬립링 사이에 0.16Ω의 저항 3개를 Y로 삽입하면 전부하 토크를 발생할 때의 회전수(rpm)는? (단, 2차 각상의 저항은 0.04Ω이고, Y 접속이다.)

  1. 660
  2. 720
  3. 750
  4. 880
(정답률: 42%)
  • 전부하 토크가 일정할 때, 2차 저항의 변화와 슬립의 관계는 $\frac{r_2}{s_1} = \frac{r_2 + R}{s_2}$ 성립합니다. 이를 통해 변경된 슬립을 구하고 회전수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $s_2 = \frac{s_1(r_2 + R)}{r_2}, \quad N_2 = (1-s_2) \frac{120f}{p}$
    ② [숫자 대입] $s_2 = \frac{0.04(0.04 + 0.16)}{0.04} = 0.2, \quad N_2 = (1-0.2) \frac{120 \times 60}{8}$
    ③ [최종 결과] $N_2 = 720$
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56. 직류발전기의 병렬운전에서 균압모선을 필요로 하지 않는 것은?

  1. 분권발전기
  2. 직권발전기
  3. 평복권발전기
  4. 과복권발전기
(정답률: 42%)
  • 분권발전기는 전압 변동률이 작고 전압 조정이 용이하여, 병렬 운전 시 각 발전기 사이의 전류 불균형을 방지하기 위한 균압모선 없이도 안정적인 운전이 가능합니다.
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57. 3상 유도전동기의 전원측에서 임의의 2선을 바꾸어 접속하여 운전하면?

  1. 즉각 정지된다.
  2. 회전방향이 반대가 된다.
  3. 바꾸지 않았을 때와 동일하다.
  4. 회전방향은 불변이나 속도가 약간 떨어진다.
(정답률: 56%)
  • 3상 유도전동기는 전원선의 상순(Phase Sequence)에 따라 회전 자기장의 방향이 결정됩니다. 따라서 임의의 두 선을 바꾸어 접속하면 상순이 변경되어 회전방향이 반대가 됩니다.
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58. 유도전동기의 주파수가 60Hz이고 전부하에서 회전수가 매분 1164회이면 극수는? (단, 슬립은 3% 이다.)

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 55%)
  • 전부하 회전수와 슬립을 이용하여 동기 속도를 먼저 구한 뒤, 주파수와 동기 속도의 관계식을 통해 극수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $N_s = \frac{N}{1-s}, \quad p = \frac{120f}{N_s}$
    ② [숫자 대입] $N_s = \frac{1164}{1-0.03} = 1200, \quad p = \frac{120 \times 60}{1200}$
    ③ [최종 결과] $p = 6$
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59. 전압비 3300/110V, 1차 누설 임피던스 Z1 = 12 + j13Ω, 2차 누설 임피던스 Z2 = 0.015 + j0.013Ω인 변압기가 있다. 1차로 환산된 등가임피던스(Ω)는?

  1. 22.7 + j25.5
  2. 24.7 + j25.5
  3. 25.5 + j22.7
  4. 25.5 + j24.7
(정답률: 36%)
  • 변압기의 2차 임피던스를 1차로 환산하기 위해서는 권수비의 제곱을 곱해주어야 합니다.
    ① [기본 공식] $Z_{e1} = Z_1 + a^2 Z_2$
    ② [숫자 대입] $Z_{e1} = (12 + j13) + (\frac{3300}{110})^2 (0.015 + j0.013)$
    ③ [최종 결과] $Z_{e1} = 25.5 + j24.7$
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60. 단상 다이오드 반파정류회로인 경우 정류효율은 약 몇 % 인가? (단, 저항부하인 경우이다.)

  1. 12.6
  2. 40.6
  3. 60.6
  4. 81.2
(정답률: 45%)
  • 단상 다이오드 정류회로의 효율은 회로 구성에 따라 정해진 상숫값을 가집니다.
    저항 부하인 단상 반파 정류회로의 정류효율은 약 $40.6\%$ 입니다.

    오답 노트
    전파 정류회로: 효율은 $81.2\%$ 입니다.
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4과목: 회로이론

61. Z = 5√3 + j5(Ω)인 3개의 임피던스를 Y 결선하여 선간전압 250V의 평형 3상 전원에 연결하였다. 이때 소비되는 유효전력은 약 몇 W 인가?

  1. 3125
  2. 5413
  3. 6252
  4. 7120
(정답률: 37%)
  • Y 결선에서 소비전력은 각 상의 저항 성분에서 발생하며, 상전압과 임피던스를 통해 상전류를 먼저 구해야 합니다.
    임피던스 크기 $z = \sqrt{(5\sqrt{3})^2 + 5^2} = 10\Omega$이고, 상전압 $V_p = \frac{250}{\sqrt{3}}V$ 입니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 ( \frac{V_p}{z} )^2 r$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times ( \frac{250/\sqrt{3}}{10} )^2 \times 5\sqrt{3}$
    ③ [최종 결과] $P = 5413$
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62. 그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때, , 이다. L(H)의 값은?

  1. 0.75
  2. 0.5
  3. 0.25
  4. 0.1
(정답률: 49%)
  • 인덕터 $L$에 걸리는 전압은 전류의 시간 변화율에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $v_L(t) = L \frac{di(t)}{dt}$
    ② [숫자 대입] $100 = L \times 400$
    ③ [최종 결과] $L = 0.25$
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63. 전류의 대칭분이 I0 = -2+j4(A), I1 = 6-j5(A), I2 = 8+j10(A)일 때 3상전류 중 a상 전류(Ia)의 크기(|Ia|)는 몇 A 인가? (단, I0는 영상분이고, I1은 정상분이고, I2는 역상분이다.)

  1. 9
  2. 12
  3. 15
  4. 19
(정답률: 40%)
  • 3상 전류의 a상 전류는 영상분, 정상분, 역상분의 합으로 구할 수 있습니다.
    $$I_a = I_0 + I_1 + I_2$$
    $$I_a = (-2 + j4) + (6 - j5) + (8 + j10) = 12 + j9$$
    전류의 크기는 실수부와 허수부의 제곱 합의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $|I_a| = \sqrt{Re^2 + Im^2}$
    ② [숫자 대입] $|I_a| = \sqrt{12^2 + 9^2}$
    ③ [최종 결과] $|I_a| = 15$
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64. V = 50√3-j50(V), I = 15√3+j15(A) 일 때 유효전력 P(W)와 무효전력 Q(var)는 각각 얼마인가?

  1. P=3000, Q=-1500
  2. P=1500, Q=-1500√3
  3. P=750, Q=-750√3
  4. P=2250, Q=-1500√3
(정답률: 41%)
  • 복소 전력 $S = VI^*$ (전압 $\times$ 전류의 공액복소수)를 이용하여 유효전력 $P$와 무효전력 $Q$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $S = P + jQ = V \times I^*$
    ② [숫자 대입] $S = (50\sqrt{3} - j50) \times (15\sqrt{3} - j15)$
    $$S = (50\sqrt{3} \times 15\sqrt{3}) + (j50 \times j15) - (j50 \times 15\sqrt{3}) - (j15 \times 50\sqrt{3})$$
    $$S = 2250 - 750 - j(750\sqrt{3} + 750\sqrt{3}) = 1500 - j1500\sqrt{3}$$
    ③ [최종 결과] $P = 1500, Q = -1500\sqrt{3}$
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65. 그림과 같은 회로에서 5Ω에 흐르는 전류 I는 몇 A 인가?

  1. 1/2
  2. 2/3
  3. 1
  4. 5/3
(정답률: 43%)
  • 회로의 마디 해석법 또는 중첩의 원리를 사용하여 $5\Omega$ 저항에 흐르는 전류를 구할 수 있습니다.
    전체 회로에서 $5\Omega$ 저항이 포함된 가지의 전압을 분석하면, $10\text{V}$ 전원과 $10\Omega$ 저항, 그리고 $5\text{V}$ 전원이 병렬/직렬로 구성되어 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{total}}{R_{total}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{10\text{V} - 5\text{V}}{10\Omega - 5\Omega} = \frac{5\text{V}}{5\Omega}$ (회로 구성에 따른 전압 강하 및 전원 합산 적용)
    ③ [최종 결과] $I = 1$
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66. 어떤 회로에 흐르는 전류가 i(t)=7+14.1sinωt(A)인 경우 실효값은 약 몇 A 인가?

  1. 11.2
  2. 12.2
  3. 13.2
  4. 14.2
(정답률: 39%)
  • 직류분과 교류분이 혼합된 전류의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{rms} = \sqrt{I_{dc}^2 + (\frac{I_m}{\sqrt{2}})^2}$
    ② [숫자 대입] $I_{rms} = \sqrt{7^2 + (\frac{14.1}{\sqrt{2}})^2}$
    ③ [최종 결과] $I_{rms} = 12.18 \approx 12.2$
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67. RC 직렬회로의 과도현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (R×C)의 값이 클수록 과도 전류는 빨리 사라진다.
  2. (R×C)의 값이 클수록 과도 전류는 천천히 사라진다.
  3. 과도 전류는 (R×C)의 값에 관계가 없다.
  4. 의 값이 클수록 과도 전류는 천천히 사라진다.
(정답률: 53%)
  • RC 직렬회로에서 과도 전류는 지수함수 형태로 감소하며, 이때 시정수 $\tau = RC$가 전류가 사라지는 속도를 결정합니다.
    시정수 $RC$ 값이 클수록 지수함수의 감쇠 속도가 느려지므로, 과도 전류는 더 천천히 사라지게 됩니다.

    오답 노트
    (R×C)의 값이 클수록 과도 전류는 빨리 사라진다: 시정수가 클수록 감쇠 속도는 느려집니다.
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68. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, 초기조건은 0이다.)

(정답률: 53%)
  • 전달함수는 입력 전압 $e_1(t)$에 대한 출력 전압 $e_2(t)$의 비로, 회로의 전압 분배 법칙을 라플라스 변환 영역에서 적용하여 구할 수 있습니다.
    전체 임피던스는 $R_1$과 $(R_2$와 $C$의 직렬 조합$)$의 직렬 연결이며, 출력은 $R_2$와 $C$의 직렬 부분에서 취합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{E_2(s)}{E_1(s)} = \frac{R_2 + \frac{1}{Cs}}{R_1 + R_2 + \frac{1}{Cs}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{E_2(s)}{E_1(s)} = \frac{\frac{R_2Cs + 1}{Cs}}{\frac{(R_1 + R_2)Cs + 1}{Cs}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{R_2Cs + 1}{(R_1 + R_2)Cs + 1} = \frac{R_2Cs + 1}{R_2Cs + R_1Cs + 1}$
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69. 다음과 같은 회로에서 Va, Vb, Vc(V)를 평형 3상 전압이라 할 때 전압 V0(V)은?

  1. 0
  2. V1/3
  4. V1
(정답률: 54%)
  • 평형 3상 전압의 특성을 묻는 문제입니다. 3상 평형 상태에서는 각 상의 전압 합이 0이 되므로, 영상분 전압 $V_0$는 항상 0이 됩니다.
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70. 회로의 4단자 정수로 틀린 것은?

  1. A=2
  2. B=12
  3. C=1/4
  4. D=6
(정답률: 46%)
  • T형 회로의 4단자 정수를 구하는 문제입니다. 주어진 회로는 좌우 대칭 구조이므로 $A = D$가 성립해야 합니다.
    ① [기본 공식] $A = 1 + \frac{Z_2}{Z_3}$
    ② [숫자 대입] $A = 1 + \frac{4}{4}$
    ③ [최종 결과] $A = 2$
    ① [기본 공식] $B = Z_1 + Z_2 + \frac{Z_1 \times Z_2}{Z_3}$
    ② [숫자 대입] $B = 4 + 4 + \frac{4 \times 4}{4}$
    ③ [최종 결과] $B = 12$
    ① [기본 공식] $C = \frac{Z_1}{Z_3}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{4}{4 \times 4}$ (또는 $C = \frac{1}{Z_3}$ 형태의 병렬 성분 분석)
    ③ [최종 결과] $C = \frac{1}{4}$
    ① [기본 공식] $D = 1 + \frac{Z_1}{Z_3}$
    ② [숫자 대입] $D = 1 + \frac{4}{4}$
    ③ [최종 결과] $D = 2$
    따라서 $D=6$이라는 설명은 틀린 것입니다.
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71. 용량이 50kVA인 단상 변압기 3대를 △결선하여 3상으로 운전하는 중 1대의 변압기에 고장이 발생하였다. 나머지 2대의 변압기를 이용하여 3상 V결선으로 운전하는 경우 최대 출력은 몇 kVA 인가?

  1. 30√3
  2. 50√3
  3. 100√3
  4. 200√3
(정답률: 48%)
  • $\Delta$결선 운전 중 1대가 고장 나 V결선으로 운전할 때의 출력은 단상 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{V} = \sqrt{3} \times P_{1}$
    ② [숫자 대입] $P_{V} = \sqrt{3} \times 50$
    ③ [최종 결과] $P_{V} = 50\sqrt{3} \text{ kVA}$
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72. 9Ω과 3Ω인 저항 6개를 그림과 같이 연결하였을 때, a와 b 사이의 합성저항(Ω)은?

  1. 9
  2. 4
  3. 3
  4. 2
(정답률: 48%)
  • 회로의 저항 연결 상태를 분석하여 단계별로 합성저항을 구합니다.
    먼저 외곽의 $9\Omega$ 저항 2개가 직렬로 연결되어 있고, 이것이 다시 $9\Omega$ 저항과 병렬로 연결된 구조입니다.
    ① [기본 공식] $R_{out} = \frac{(R_1 + R_2) \times R_3}{(R_1 + R_2) + R_3}$
    ② [숫자 대입] $R_{out} = \frac{(9 + 9) \times 9}{(9 + 9) + 9}$
    ③ [최종 결과] $R_{out} = 4.5\Omega$
    다음으로 중앙의 $3\Omega$ 저항 3개가 직렬로 연결되어 있습니다.
    ① [기본 공식] $R_{mid} = R_1 + R_2 + R_3$
    ② [숫자 대입] $R_{mid} = 3 + 3 + 3$
    ③ [최종 결과] $R_{mid} = 9\Omega$
    마지막으로 외곽 합성저항과 중앙 합성저항이 병렬로 연결된 전체 합성저항을 구합니다.
    ① [기본 공식] $R_{total} = \frac{R_{out} \times R_{mid}}{R_{out} + R_{mid}}$
    ② [숫자 대입] $R_{total} = \frac{4.5 \times 9}{4.5 + 9}$
    ③ [최종 결과] $R_{total} = 3\Omega$
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73. 푸리에 급수로 표현된 왜평과 f(t)가 반파대칭 및 정현대칭일 때 f(t)에 대한 특징으로 옳은 것은?

  1. an의 우수항만 존재한다.
  2. an의 기수항만 존재한다.
  3. bn의 우수항만 존재한다.
  4. bn의 기수항만 존재한다.
(정답률: 43%)
  • 함수의 대칭성에 따른 푸리에 급수의 특징을 묻는 문제입니다.
    정현대칭(기함수)인 경우 코사인 항인 $a_n$은 모두 0이 되고 사인 항인 $b_n$만 존재합니다. 또한 반파대칭인 경우 기수항($n=1, 3, 5...$)만 남게 됩니다.
    따라서 $b_n$의 기수항만 존재하게 됩니다.

    오답 노트
    $a_n$ 존재: 정현대칭이므로 $a_n$은 모두 0임
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74. 그림과 같은 4단자 회로망에서 출력 측을 개방하니 V1=12V, I1=2A, V2=4V이고, 출력 측을 단락하니 V1=16V, I1=4A, I2=2A 이었다. 4단자 정수 A, B, C, D는 얼마인가?

  1. A=2, B=3, C=8, D=0.5
  2. A=0.5, B=2, C=3, D=8
  3. A=8, B=0.5, C=2, D=3
  4. A=3, B=8, C=0.5, D=2
(정답률: 41%)
  • 4단자 정수는 개방 시험(출력측 $I_2=0$)과 단락 시험(출력측 $V_2=0$)의 측정값을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{V_1}{V_2}, B = \frac{V_1}{I_2}, C = \frac{I_1}{V_2}, D = \frac{I_1}{I_2}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{12}{4}, B = \frac{16}{2}, C = \frac{2}{4}, D = \frac{4}{2}$
    ③ [최종 결과] $A=3, B=8, C=0.5, D=2$
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75. 그림과 같은 회로에서 L2에 흐르는 전류 I2(A)가 단자전압 V(V)보다 위상이 90° 뒤지기 위한 조건은? (단, ω는 회로의 각주파수(rad/s) 이다.)

  1. R2/R1 = L2/L1
  2. R1R2 = L1L2
  3. R1R2 = ωL1L2
  4. R1R2 = ω2L1L2
(정답률: 37%)
  • 전류 $I_2$가 단자전압 $V$보다 위상이 $90^{\circ}$ 뒤지려면, $I_2$를 결정하는 임피던스의 실수부(저항 성분)가 0이 되어 순수 유도성 회로가 되어야 합니다.
    회로 분석을 통해 $I_2$의 위상 조건식을 세우면 실수부 항이 $R_1 R_2 - \omega^2 L_1 L_2 = 0$이 되어야 함을 알 수 있습니다.
    따라서 조건은 $R_1 R_2 = \omega^2 L_1 L_2$가 됩니다.
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76. 각 상의 전류가 ia = 30sinωt(A), ib = 30sin(ωt-90°)(A), ic = 30sin(ωt+90°)(A)일 때 영상분 전류(A)의 순시치는?

  1. 10sinωt
  3. 30sinωt
(정답률: 35%)
  • 영상분 전류는 각 상의 전류의 합을 3으로 나눈 값입니다. 주어진 전류 식에서 $i_b$와 $i_c$는 위상이 $180^{\circ}$ 차이나는 반대 방향의 성분이므로 서로 더하면 0이 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_0 = \frac{1}{3}(i_a + i_b + i_c)$
    ② [숫자 대입] $I_0 = \frac{1}{3}(30\sin\omega t + 0)$
    ③ [최종 결과] $I_0 = 10\sin\omega t$
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77. 어떤 전지에 연결된 외부 회로의 저항은 5Ω이고 전류는 8A가 흐른다. 외부 회로에 5Ω대신 15Ω의 저항을 접속하면 전류는 4A로 떨어진다. 이 전지의 내부 기전력은 몇 V인가?

  1. 15
  2. 20
  3. 50
  4. 80
(정답률: 31%)
  • 전지의 기전력 $E$는 외부 저항 $R$과 내부 저항 $r$의 합에 전류 $I$를 곱한 값과 같습니다. 두 가지 조건에서 기전력 $E$는 동일하므로 이를 이용해 내부 저항 $r$을 먼저 구합니다.
    ① [기본 공식] $E = I(r + R)$
    ② [숫자 대입] $8(r + 5) = 4(r + 15)$
    ③ [최종 결과] $r = 5, E = 80$
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78. r1(Ω)인 저항에 r(Ω)인 가변저항이 연결된 그림과 같은 회로에서 전류 I를 최소로 하기 위한 저항 r2(Ω)는? (단, r(Ω)은 가변저항의 최대 크기이다.)

  1. r1/2
  2. r/2
  3. r1
  4. r
(정답률: 47%)
  • 전류 $I$를 최소로 하려면 회로의 전체 저항 $R_{total}$을 최대화해야 합니다. 가변저항 $r$의 분기점 $r_2$ 위치에 따른 병렬 합성 저항을 최대화하는 조건을 찾습니다.
    ① [기본 공식] $R_{total} = r_1 + \frac{r_2(r-r_2)}{r}$
    ② [숫자 대입] $r_2$에 대해 미분하여 0이 되는 지점을 찾으면 $r-2r_2 = 0$이므로 $r_2 = \frac{r}{2}$
    ③ [최종 결과] $r_2 = \frac{r}{2}$
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79. f(t) = sint + 2cost를 라플라스 변환하면?

(정답률: 37%)
  • 라플라스 변환의 선형성과 기본 변환 공식 $\mathcal{L}\{\sin at\} = \frac{a}{s^2+a^2}$, $\mathcal{L}\{\cos at\} = \frac{s}{s^2+a^2}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{\sin t + 2\cos t\} = \frac{1}{s^2+1} + 2\frac{s}{s^2+1}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{\sin t + 2\cos t\} = \frac{1+2s}{s^2+1}$
    ③ [최종 결과] $\frac{2s+1}{s^2+1}$
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80. 파형율과 파고율이 모두 1인 파형은?

  1. 고조파
  2. 삼각파
  3. 구형파
  4. 사인파
(정답률: 58%)
  • 구형파는 파형의 모양이 직사각형 형태이므로, 실효값과 평균값이 같아 파형율이 1이 되고, 최대값과 실효값이 같아 파고율이 1이 되는 특성을 가집니다.
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5과목: 전기설비

81. 전력 보안통신 설비인 무선통신용 안테나를 지지하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 얼마 이상으로 해야 하는가?

  1. 0.5
  2. 0.9
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 49%)
  • 전력 보안통신 설비의 무선통신용 안테나 지지 목주는 풍압하중에 대해 충분한 강도를 확보해야 하며, 규정상 안전율은 1.5 이상으로 설정해야 합니다.
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82. 고압전로 또는 특고압전로와 저압전로를 결합하는 변압기의 저압측의 중성점에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 46%)
  • 고압 또는 특고압전로와 저압전로를 결합하는 변압기 저압측 중성점에는 제2종 접지공사를 시행하는 것이 기존 규정의 기준입니다.
    ※ 참고: 2021년 KEC 규정 개정으로 인해 현재는 접지 종별 구분이 폐지되었습니다.
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83. 가공전선로의 지지물에 지선을 시설하려는 경우 이 지선의 최저 기준으로 옳은 것은?

  1. 허용인장하중 : 2.11kN, 소선지름 : 2.0mm, 안전율 : 3.0
  2. 허용인장하중 : 3.21kN, 소선지름 : 2.6mm, 안전율 : 1.5
  3. 허용인장하중 : 4.31kN, 소선지름 : 1.6mm, 안전율 : 2.0
  4. 허용인장하중 : 4.31kN, 소선지름 : 2.6mm, 안전율 : 2.5
(정답률: 55%)
  • 가공전선로 지지물에 시설하는 지선의 최저 기준은 허용인장하중 4.31 kN 이상, 소선지름 2.6 mm 이상, 안전율 2.5 이상을 모두 만족해야 합니다.
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84. 저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 각도주(角度住)·분기주(分岐住) 등에서 혼촉(混觸)의 우려가 없도록 시설하는 경우는 제외한다.)

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 46%)
  • 저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설할 때, 두 전선 사이의 안전한 이격거리는 50 cm 이상을 유지해야 합니다.
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85. 교통신호등의 시설기준에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 제어장치의 금속제 외함에는 제3종 접지공사를 한다.
  2. 교통신호등 회로의 사용전압은 300V 이하로 한다.
  3. 교통신호등 회로의 인하선은 지표상 2m 이상으로 시설한다.
  4. LED를 광원으로 사용하는 교통신호등의 설치는 KS C 7528 “LED 교통신호등”에 적합한 것을 사용한다.
(정답률: 47%)
  • 교통신호등 회로의 인하선은 안전을 위해 지표상 높이 2.5m 이상으로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    지표상 2m 이상: 기준 높이인 2.5m에 미달하므로 틀린 설명입니다.
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86. 변압기에 의하여 특고압전로에 결합되는 고압전로에는 사용전압의 몇 배 이하인 전압이 가하여진 경우에 방전하는 장치를 그 변압기의 단자에 가까운 1극에 설치하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 52%)
  • 변압기에 의해 특고압전로에 결합되는 고압전로의 경우, 사용전압의 3배 이하인 전압이 가해졌을 때 방전하는 장치를 변압기 단자에 가까운 1극에 설치하여 안전을 확보해야 합니다.
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87. 터널 안의 윗면, 교량의 아랫면 기타 이와 유사한 곳 또는 이에 인접하는 곳에 시설하는 경우 가공 직류 전차선의 레일면상의 높이는 몇 m 이상인가?

  1. 3
  2. 3.5
  3. 4
  4. 4.5
(정답률: 34%)
  • 터널 안의 윗면, 교량의 아랫면 또는 이에 인접한 곳에 시설하는 가공 직류 전차선의 레일면상 높이는 최소 $3.5\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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88. 의료장소 중 그룹 1 및 그룹 2의 의료 IT 계통에 시설되는 전기설비의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 의료용 절연변압기의 정격출력은 10kVA이하로 한다.
  2. 의료용 절연변압기의 2차측 정격변압은 교류 250V 이하로 한다.
  3. 전원측에 강화절연을 한 의료용 절연변압기를 설치하고 그 2차측 전로는 접지한다.
  4. 절연감시장치를 설치하되 절연저항이 50kΩ 까지 감소하면 표시설비 및 음향설비로 경보를 발하도록 한다.
(정답률: 40%)
  • 의료 IT 계통은 환자의 안전을 위해 전원측에 강화절연을 한 의료용 절연변압기를 설치하며, 그 2차측 전로는 접지하지 않는 비접지 방식으로 운용하여 누설전류에 의한 감전 사고를 방지해야 합니다.

    오답 노트
    그 2차측 전로는 접지한다: IT 계통의 특성상 2차측은 접지하지 않습니다.
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89. 사람이 상시 통행하는 터널 안 배선의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 사용전압은 저압에 한한다.
  2. 전로에는 터널의 입구에 가까운 곳에 전용 개폐기를 시설한다.
  3. 애자사용 공사에 의하여 시설하고 이를 노면상 2m 이상의 높이에 시설한다.
  4. 공칭단면적 2.5mm2 연동선과 동등 이상의 세기 및 굵기의 절연전선을 사용한다.
(정답률: 47%)
  • 사람이 상시 통행하는 터널 안 배선은 안전을 위해 애자사용 공사 시 노면상 $2.5\text{m}$이상의 높이에 시설해야 합니다.

    오답 노트
    노면상 2m 이상의 높이에 시설한다: 기준 높이는 $2.5\text{m}$이상이어야 합니다.
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90. 가공전선로의 지지물에는 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 특별한 경우를 제외하고 지표상 몇 m 미만에는 시설하지 않아야 하는가?

  1. 1.5
  2. 1.8
  3. 2.0
  4. 2.2
(정답률: 57%)
  • 가공전선로 지지물의 발판 볼트 등은 작업자의 안전과 외부인의 무단 등반 방지를 위해 지표상 $1.8\text{m}$ 미만에는 시설하지 않는 것이 시설 기준입니다.
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91. 고압 가공전선이 교류 전차선과 교차하는 경우, 고압 가공전선으로 케이블을 사용하는 경우 이외에는 단면적 몇 mm2 이상의 경동연선(교류 전차선 등과 교차하는 부분을 포함하는 경간에 접속점이 없는 것에 한한다.)을 사용하여야 하는가?

  1. 14
  2. 22
  3. 30
  4. 38
(정답률: 35%)
  • 고압 가공전선이 교류 전차선과 교차할 때, 케이블을 사용하지 않는 경우에는 해당 경간에 접속점이 없는 조건으로 단면적 $38\text{mm}^{2}$이상의 경동연선을 사용해야 합니다.
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92. 특고압 가공전선과 가공약전류 전선 사이에 보호망을 시설하는 경우 보호망을 구성하는 금속선 상호 간의 간격은 가로 및 세로를 각각 몇 m 이하로 시설하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 1.0
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 33%)
  • 특고압 가공전선과 가공약전류 전선 사이의 보호망을 시설할 때, 금속선 상호 간의 간격은 가로 및 세로 각각 $1.5\text{m}$이하로 시설해야 합니다.
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93. 1차측 3300V, 2차측 220V 인 변압기 전로의 절연내력 시험전압은 각각 몇 V에서 10분간 견디어야 하는가?

  1. 1차측 4950V, 2차측 500V
  2. 1차측 4500V, 2차측 400V
  3. 1차측 4125V, 2차측 500V
  4. 1차측 3300V, 2차측 400V
(정답률: 51%)
  • 최대전압 $7000\text{V}$이하인 경우 절연내력 시험전압은 최대전압의 $1.5$배를 적용하며, 계산값이 $500\text{V}$ 미만일 때는 $500\text{V}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{시험전압} = \text{최대전압} \times 1.5$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{1차측} = 3300 \times 1.5$$
    $$\text{2차측} = 220 \times 1.5$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{1차측} = 4950\text{V}, \text{2차측} = 500\text{V}$$
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94. 직류식 전기철도에서 배류선의 상승 부분 중 지표상 몇 m 미만의 부분은 절연전선(옥외용 비닐 절연전선을 제외한다.) 캡타이어 케이블 또는 케이블을 사용하고 사람이 접촉할 우려가 없고 또한 손상을 받을 우려가 없도록 시설하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 26%)
  • 직류식 전기철도의 배류선 상승 부분 중 지표상 $2.5\text{m}$ 미만인 부분은 절연전선, 캡타이어 케이블 또는 케이블을 사용하여 사람의 접촉 및 손상을 방지해야 합니다.
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95. 버스덕트 공사에 의한 저압의 옥측배선 또는 옥외배선의 사용전압이 400V 이상인 경우의 시설기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 목조 외의 조영물(점검할 수 없는 은폐장소)에 시설할 것
  2. 버스덕트는 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 시설할 것
  3. 버스덕트는 KS C IEC 60529(2006)에 의한 보호등급 IPX4에 적합할 것
  4. 버스덕트는 옥외용 버스덕트를 사용하여 덕트 안에 물이 스며들어 고이지 아니하도록 한 것일 것
(정답률: 47%)
  • 버스덕트 공사 시 옥측 또는 옥외배선은 목조 외의 조영물에 시설하되, 반드시 점검할 수 있는 은폐장소에 시설해야 합니다.

    오답 노트
    점검할 수 없는 은폐장소: 점검 가능 장소여야 함
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96. 특고압 가공전선이 가공약전류 전선 등 저압 또는 고압의 가공전선이나 저압 또는 고압의 전차선과 제1차 접근상태로 시설되는 경우 60kV 이하 가공전선과 저고압 가공전선 등 또는 이들의 지지물이나 지주 사이의 이격거리는 몇 m 이상인가?

  1. 1.2
  2. 2
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 35%)
  • 60kV 이하의 특고압 가공전선이 저압 또는 고압 가공전선 등과 제1차 접근상태로 시설될 때, 지지물이나 지주 사이의 최소 이격거리는 $2\text{m}$이상이어야 합니다.
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97. 옥내 고압용 이동전선의 시설기준에 적합하지 않은 것은?

  1. 전선은 고압용의 캡타이어케이블을 사용하였다.
  2. 전로에 지락이 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하였다.
  3. 이동전선과 전기사용기계기구와는 볼트 조임 기타의 방법에 의하여 견고하에 접속하였다.
  4. 이동전선에 전기를 공급하는 전로의 중성극에 전용 개폐기 및 과전류차단기를 시설하였다.
(정답률: 41%)
  • 옥내 고압용 이동전선은 안전을 위해 전용 개폐기 및 과전류차단기를 중성극이 아닌 전로의 전원측에 시설해야 합니다.
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98. 중성선 다중접지식의 것으로서 전로에 지락이 생겼을 때 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 22.9kV 특고압 가공전선이 다른 특고압 가공전선과 접근하는 경우 이격거리는 몇 m 이상으로 하여야 하는가? (단, 양쪽이 나전선인 경우이다.)

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 27%)
  • 22.9kV 특고압 가공전선이 다른 특고압 가공전선과 접근하는 경우, 전선의 종류에 따라 이격거리가 달라집니다.
    나전선인 경우: $1.5\text{m}$이상
    절연전선인 경우: $1.0\text{m}$이상
    케이블인 경우: $0.5\text{m}$이상
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99. 고압 또는 특고압 가공전선과 금속제외 울타리가 교차하는 경우 교차점과 좌, 우로 몇 m 이내에 개소에 제1종 접지공사를 하여야 하는가? (단, 전선에 케이블을 사용하는 경우는 제외한다.)

  1. 25
  2. 35
  3. 45
  4. 55
(정답률: 24%)
  • 고압 또는 특고압 가공전선과 금속제 울타리가 교차하는 경우, 안전을 위해 교차점과 좌우 $45\text{m}$이내에 제1종 접지공사를 시행해야 합니다.
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100. 수상전선로의 시설기준으로 옳은 것은?

  1. 사용전압이 고압인 경우에는 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용한다.
  2. 수상전선로에 사용하는 부대(浮臺)는 쇠사슬 등으로 견고하게 연결한다.
  3. 고압 수상전선로에 지락이 생길 때를 대비하여 전로를 수동으로 차단하는 장치를 시설한다.
  4. 수상전선로의 전선은 부대의 아래에 지지하여 시설하고 또한 그 절연핍고을 손상하지 아니하도록 시설한다.
(정답률: 38%)
  • 수상전선로 시설기준에 따라 전선로를 지지하는 부대(浮臺)는 유실 방지를 위해 쇠사슬 등으로 견고하게 연결하여 시설해야 합니다.
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